某移动探测雷达塔架的力学特性分析(2)
此课题取材于某单位委托课题，但在结构、荷载上进行了一些简化。移动探测雷达坐落于飞机场高处，为飞机降落起导航作用，传递飞行动态，对飞行器予以跟踪、监视和探测，使飞行器安全降落。这类雷达塔架最容易受到的问题是：参与移动，属于车载式而非固定在地面上，底座面积小，对地面平坦度要求很高，一有倾斜，在27m高的巨大体型下，全钢材的自重和较大风力给予的弯矩下容易发生结构破坏，甚至翻覆，对车体和工作人员造成安全事故。
1.2 研究目的
本文以某一高27m的移动雷达塔架结构作为工程背景，它是执行飞机降落定位、矫正方向等飞机导航这一任务的重要物质基础，其质量好坏直接影响作业的成败，它的刚度、强度和稳定性问题与作业安全有紧密联系，当塔架受到动荷载时，通过各部位的连接传递到系统的各个部位，引起整体和部分塔架的动态响应，有鉴于此，本文为设计稳定性好、可靠安全的塔架而尝试做出较为准确的模拟计算，运用有限元软件建立了详细的有限元计算模型，获得了结构自振动力特性。主要内容是通过有限元分析，对该高塔在风载荷的作用下的应力分布和变形进行分析，同时还需通过有限元分析，计算出该结构前5阶的固有频率及振型，为实际中设计建造塔架提供参考。
第二章 某移动塔架有限元建模
2.1 ANSYS软件概述
现在看来，无论从它本身的开发特点和用途，还是人们对ANSYS的广发使用甚至依赖来说，AXSYS的功能十分强大。人们使用它来求解各类工业领域问题，几乎和物理学上的主要概念如声，热，电，力相关的问题，ANSYS都有涉及，而在现今的国民工业、国家经济上，它广泛应用于如航空航天、汽车工业、桥梁、建筑这些领域中 。
按它的操作页面依次有三个主要内容：前处理模块（Preprocessor)，分析计算模块(Solution)和后处理模块(General Postproc) 。前者具有从上到下与从下到上的实体建模功能（Modeling）及网格划分工具（Meshing），方便建模；中者则是选择问题类型，施加约束载荷，软件予以计算，比如结构分析(可进行线性、非线性和高度非线性分析)、流体动力学分析、以及多物理场的耦合分析；后者能够得出结果并用多种方式显示出来，也可着色，效果清晰。
有限元分析本质上来讲不是没来由的神通广大或者智能，而是它的计算原理。将物体简化为模型，重要的在于节点。节点将模型的每个部分连成网格组成整体，而节点所承载的质量矩阵和刚度矩阵通过数学方法完成有限元时代以前的手工计算无法想象的浩大工作量，一步一步计算下去直到最后一个节点。同样，对于力学工作者而言，他们的眼中重要的不是模型像模像样，而是节点的一个个排列，各种力，弯矩，能量都通过节点予以传递。同样的还有单元，有限元分析从数学眼光来看是用数学近似的方法对实际力学结构包括约束和荷载进行模拟，利用单元，完成有限数量的未知量去逼近无限未知量的实际情况。
所以在一般有限元分析中，总是希望能将网格画得更细，创造更多节点，来使得运算结果更加精确，对计算机的要求也是越来越高，尤其是对重要的复杂的精密的结构系统而言。不好的一点是，这样不仅花费甚高，而且颇耗时间，往复操作不少。
ANSYS提供了许多结构单元来模拟各种实际结构。本论文以某探测雷达塔架作为研究对象，采用梁单元Beam188构造模型进行模拟。
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